正常體重中年人體脂含量與腰椎和髖部骨密度相關(guān)性研究

伍旭林 朱偉民 劉懋 唐本森 周廣福

貴州省骨科醫(yī)院關(guān)節(jié)外科，貴州 貴陽 550007

骨質(zhì)疏松癥和骨量減少的特征是骨密度(bone mineral density,BMD)降低和骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。骨強(qiáng)度由骨骼的質(zhì)和量決定，骨強(qiáng)度降低會增加骨折的風(fēng)險(xiǎn)。骨量主要由BMD決定，BMD通常用于診斷骨質(zhì)疏松癥。研究[1]認(rèn)為體重不足是骨折的危險(xiǎn)因素，體重在骨上的機(jī)械負(fù)荷刺激骨形成，導(dǎo)致BMD增加。雖然一些研究僅僅將體重確定為變量，但有必要分別考慮體脂和瘦體重，以確定體重與骨密度之間的關(guān)系。一項(xiàng)研究[2]表明，脂肪堆積，尤其是腹部脂肪，是造成骨質(zhì)流失的危險(xiǎn)因素。在一項(xiàng)關(guān)于體脂百分比與BMD之間關(guān)系的研究[3]中，無論體重如何，更高的體脂百分比與骨質(zhì)疏松癥和骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。一項(xiàng)研究[4]還報(bào)道，高瘦體重和低脂肪量對亞洲男性的骨骼健康有保護(hù)作用。雖然許多研究已經(jīng)探討了體脂百分比和BMD之間的關(guān)系，但他們的結(jié)論一直存在爭議，并且很少有研究關(guān)注體脂百分比。本研究根據(jù)體質(zhì)量指數(shù)對參與者進(jìn)行分組[5]，旨在確定正常體重中年人體脂百分比與BMD之間的關(guān)系。

1 材料和方法

1.1 研究設(shè)計(jì)

本研究選取2015年7月至2017年9月在貴州省骨科醫(yī)院接受DXA檢測的40～65歲人群，DXA掃描將用于測量整個(gè)和區(qū)域的身體成分。受試者的體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)為18.5～23.0 kg/m2,屬于正常體重組。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、腎功能衰竭、糖尿病、甲狀腺疾病、肝炎、肝硬化和癌癥的患者；接受過骨質(zhì)疏松癥治療、肺結(jié)核治療，口服避孕藥和女性激素的患者。最后共納入499名漢族受試者(235名男性和264名女性。本研究由醫(yī)院審查委員會批準(zhǔn)，所有受試者均簽署書面的知情同意書。

1.2 方法

1.2.1身體成分檢測：由專業(yè)的影像學(xué)醫(yī)師對所有受試者進(jìn)行人體測量。參與者赤腳測量身高和體重，分別精確到0.1千克和0.1厘米。體質(zhì)量指數(shù)通過體重(kg)除以身高(m2)獲得。測量腰圍的精確度為0.1 cm，同時(shí)保持身體中間部分的圓周(在最后一個(gè)框架的底部和髂嵴的頂部之間)處于直立狀態(tài)。通過雙能X線吸收測定法評估BMD和身體成分。獲取股骨、股骨頸、腰椎和全身的BMD，通過將總脂肪量除以總體重并乘以100來獲得體脂百分比。

1.2.2生活方式調(diào)查：通過問卷獲取受試者吸煙、飲酒和身體活動習(xí)慣。吸煙狀況被分為禁煙、過去吸煙或當(dāng)前吸煙。非吸煙類包括沒有吸煙經(jīng)驗(yàn)或吸煙總量<100支香煙的人；過去的吸煙者包括過去吸過>100支香煙但不再吸煙的人；目前的吸煙者包括目前每年吸食>100支香煙的吸煙者。飲酒狀況分為非飲酒者、輕度至中度飲酒者和重度飲酒者。非飲酒者是沒有飲酒經(jīng)驗(yàn)的人，輕度至中度飲酒者是飲用<30 g/d(男性)或<20 g/d(女性)的人，而重度飲酒者則是飲用>30 g/d(男性)或>20 g/d (女性)的人。根據(jù)參與者的身體活動程度分為3組，無活動[0～599 MET(min·周)]、輕度[600～2 999 MET(min·周)]和強(qiáng)烈[≥3 000 MET(min·周)]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有結(jié)果均表示為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，使用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)值進(jìn)行分析。選取先前對≥20歲成人的研究中發(fā)表的正常體重(18.5 kg/m2≤BMI<23.0 kg/m2)作為肥胖的臨界值。根據(jù)體脂百分比臨界值將研究人群分為三組(男性為20.6%和25.7%，女性為33.4%和36.0%)。方差分析和卡方檢驗(yàn)用于比較受試者的一般特征。采用多元線性回歸分析和協(xié)方差分析(ANCOVA)檢測全髖、股骨頸、腰椎和體脂百分比組和性別組中總BMD之間的關(guān)系。對年齡、BMI、吸煙、飲酒和身體活動的數(shù)據(jù)進(jìn)行了校正，并考慮了女性的絕經(jīng)期。

2 結(jié)果

表1顯示了研究人群的一般特征以及男性和女性之間的差異。在這些男性中，第1組中的156名(66.3%)參與者為正常(全身脂肪<20.6%)，第2組中62名(26.7%)參與者為超重(20.6%≤總體脂肪<25.7%)，第3組17名(7.0%)參與者為肥胖(全身脂肪≥25.7%)。在女性中，第1組中的190名(72.0%) 為正常(體脂總數(shù)<33.4%)，第2組中的44名(16.8%) 為超重(33.4%≤總體脂肪<36.0%)，第3組30名(11.2%) 為肥胖(全身脂肪≥36.0%)。男女之間在吸煙和飲酒方面比較差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。各組在體力活動和男性年齡方面存在顯著差異，但是男女之間無差異。盡管兩組男女之間的身高比較差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但各組之間在體重、BMI和腰圍方面存在顯著差異。就女性而言，兩組間絕經(jīng)后婦女的百分比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。隨著總體脂肪百分比的增加，全髖、股骨頸、腰椎和總BMD呈下降趨勢，除男性腰椎外，各組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 研究人群的基線特征Table 1 Baseline characteristics of the study

通過ANCOVA獲得的體脂百分比的BMD估計(jì)平均值情況見表2。模型1僅針對年齡進(jìn)行調(diào)整，而模型2針對模型1進(jìn)行調(diào)整以調(diào)整BMI。除了模型2之外，模型3還根據(jù)吸煙、飲酒和身體活動進(jìn)行了調(diào)整。在女性中，考慮了更年期。除腰椎以外，男性和女性的估計(jì)平均值顯示出從第1組減少到第3組的趨勢。女性腰椎BMD從第1組降至第2組，但在第3組增加。在男性腰椎、女性股骨頸和女性腰椎中，趨勢在模型1中沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。然而，經(jīng)過額外調(diào)整后，結(jié)果顯示全髖、股骨頸、腰椎和全身骨密度隨著體脂增加而顯著下降。

表2 全髖、股骨頸、腰椎和全身骨密度的變化分析Table 2 Analysis of variance for the bone mineral density of the total hip, femoral neck, lumbar spine, and whole

多元線性回歸分析BMD與體脂百分比之間的關(guān)系見表3。第1組與第2組和第2組與第3組男性的全髖和股骨頸BMD在所有模型中具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。除模型1中的第1組與第2組外，全身BMD比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。對于腰椎BMD，即使在逐漸矯正后，第1組與第2組比較差異仍然無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而第1組與第3組比較差異顯示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在女性中，第1組和第2組之間的整個(gè)股骨和股骨頸的BMD差異，在矯正后仍然不具有顯著性差異(P>0.05)，但第1組和第3組之間比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表3 全髖、股骨頸、腰椎和全身骨密度的多元線性回歸分析

3 討論

眾所周知，生活方式和飲食習(xí)慣對BMD影響顯著，人體的衰老也會減少骨量。一些研究表明肥胖對BMD有負(fù)面影響，其機(jī)制目前尚未達(dá)到一致；有學(xué)者認(rèn)為身體在肥胖期間經(jīng)歷炎性細(xì)胞因子水平的增加，并且這些變化與骨質(zhì)流失有關(guān)[6]。有亞洲學(xué)者的研究[7]表明，內(nèi)臟肥胖與BMD呈負(fù)相關(guān)，而內(nèi)臟脂肪組織對絕經(jīng)后婦女的腰部微結(jié)構(gòu)有不利影響，皮下脂肪組織對BMD存在有益作用。然而，很少有研究調(diào)查過這些脂肪組織分泌的脂肪因子。本研究結(jié)果與先前的研究結(jié)果沒有顯著差異，其中發(fā)現(xiàn)體脂百分比與BMD呈負(fù)相關(guān)，而瘦體重與BMD正相關(guān)[8]。

隨著體脂百分比的增加，BMD的下降在男性中較女性更為明顯。 在不同性別人群中體脂百分比對腰椎影響沒有全身對全髖和股骨頸骨密度的影響大。在腰椎(特別是女性)中，由于體脂百分比增加，全身各部位的BMD均增加。之前的研究[9]報(bào)道表明，腰椎的體積BMD與脂肪量有關(guān)，而非瘦體重；另一項(xiàng)研究[10]報(bào)告了絕經(jīng)后婦女的軀干脂肪與脊柱BMD呈正相關(guān)。然而，這種關(guān)系的潛在機(jī)制尚不清楚，有必要進(jìn)一步研究。此外，在正常體重組(18.5 kg/m2≤BMI<23.0 kg/m2)中確認(rèn)了BMD與體脂百分比增加的關(guān)聯(lián)。

本研究首次通過根據(jù)肥胖相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)心血管危險(xiǎn)因素的亞組比較和分析BMD來證明正常體重肥胖的概念。但是本研究也存在不足之處，第一個(gè)限制是其橫截面設(shè)計(jì)，使得很難確定體脂百分比和BMD

之間的因果關(guān)系，盡管檢測到了關(guān)聯(lián)。因此，尚不清楚體脂百分比的增加是否會直接導(dǎo)致骨密度降低，還需要進(jìn)一步的前瞻性研究；其次，僅根據(jù)體脂百分比分析體脂與BMD之間的關(guān)系，并且未研究瘦體重、腹部肥胖或內(nèi)臟肥胖與BMD之間的關(guān)系；第三，女性絕經(jīng)時(shí)間對骨密度影響顯著。本研究未對絕經(jīng)的確切時(shí)間進(jìn)行調(diào)查，所以無法根據(jù)更年期評估BMD；最后，沒有調(diào)查BMD與鈣攝入量、血清維生素D和血清雌激素水平之間的相關(guān)性。

綜上，中國正常體重中年男性和女性的BMD與體脂百分比呈負(fù)相關(guān)，而這種關(guān)聯(lián)在男性中比在女性中更為突出。